memoria de calculo capilla

Elaborado por: Ing. Luis Figueroa

Revisado por: Ing. Jorge Reyna

MEMORIA DE CLCULO- Modulo de Capilla Catlica Compaa Minera El BROCAL: Especialidad Estructuras

Junio 2011

Nuevo Campamento - SMEB Sociedad Minera El Brocal

Cerro de Pasco - Per

ESTRUCTURAS DE ACERO MODULO DE 6 HABITACIONES

MEMORIA DE CALCULO

CLIENTE: SOCIEDAD MINERA EL BROCAL Rev. B -04/06/2011

ELABORADO POR: L. Figueroa Pg.

REVISADO POR: J. Reyna 2 de 15

INDUSTRIA PERUANA DEL ALUMINIO Calle Simn Salguero 583 Miraflores Lima - Per

Central Telefnica- (511) 354-2024 [email protected]

INDICE

2. INTRODUCCIN: .................................................................................... 3

2.1 DESCRIPCIN GENERAL DE LA ESTRUCTURA: .............................. 3

2.2 ARREGLO DEL SISTEMA ESTRUCTURAL: ........................................ 3

3. CRITERIOS DE ANLISIS Y DISEO .................................................... 5

3.1 COMBINACIONES DE CARGAS: ......................................................... 5

3.1.1 CARGA MUERTA (D): ........................................................................ 6

3.1.2 CARGAS DE OPERACIN (F): .......................................................... 6

3.1.3 CARGAS VIVAS (SOBRECARGA) (L) ............................................... 6

3.1.4 CARGAS DE VIENTO(W)................................................................... 6

3.2 HIPTESIS DE DISEO: ...................................................................... 9

3.2.1 CARGAS SOBRE LA ESTRUCTURA:...............................................11

5. ANEXOS: ...............................................................................................15


MEMORIA DE CALCULO






INTRODUCCIN

1.1. OBJETIVO

El objetivo principal es evaluar si los esfuerzos y condiciones de frontera que son

aplicados en la estructura sern o no causa de falla de la misma, la determinacin de

esto se realizar con el Mtodo de Elementos Finitos.

1.2. DESCRIPCIN GENERAL DE LA ESTRUCTURA

La estructura cuenta con un rea construida de 94,98 m2.

El siguiente informe describe el anlisis y la verificacin estructural del MODULO DE

CAPILLA para el nuevo campamento SMEB, de la sociedad minera El Brocal.

Estructuralmente, se ha visto conveniente utilizar un sistema de prticos con perfiles

metlicos de seccin cajn cuyo espesor es 3mm.

Para dicho sistema estructural se determino las cargas de servicio los esfuerzos

factorizados y la verificacin mediante la norma AISC-ASD.

En el programa SAP2000, con la finalidad de hacer simple el modelamiento, solo se

incluye la zona principal que corresponde a los 4 prticos de acero. Las zonas de

voladizo del techo no se han incluido en el anlisis, puesto que solo agregan carga a

las vigas perimetrales, tratndose de sistemas isostticos.

2. ARREGLO DEL SISTEMA ESTRUCTURAL:

Plano de arreglo general de la estructura

DIMENSIONES PROPUESTAS


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Columnas (mm):

Vigas Principales (mm):

Correas Tipo 1 (mm):

Correas Tipo 2 (mm):


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3. CRITERIOS DE ANLISIS Y DISEO

Como criterio de diseo estructural se adopta el mtodo Esfuerzos Permisibles (ASD), cuyas

combinaciones de cargas se han obtenido del RNE en su norma E.020.

Toda la estructura ha superado estos criterios bsicos de diseo, por lo que se considera

como segura.

4. NORMATIVIDAD

RNE E-020, Reglamento Nacional de Edificaciones utilizada como referencia para la

aplicacin de cargas en distintos tipos de estructuras.

RNE E-030, Reglamento Nacional de Edificaciones para el anlisis ssmico de las

edificaciones.

RNE E-060, Reglamento Nacional de Edificaciones empleada para el diseo para

elementos de concreto armado.

RNE E-090, Reglamento Nacional de Edificaciones utilizada como referencia para la

el diseo de la estructura

ACI 318-99, Utilizada como referencia del diseo en el programa SAP2000 v14.

AISC-LRFD93, Utilizada como referencia del diseo en el programa SAP2000v14.

5. COMBINACIONES DE CARGAS:

Del artculo 19 de la norma E.020 del RNE, se obtienen las combinaciones de cargas

utilizadas en el clculo estructural utilizando el mtodo de esfuerzos permisibles (ASD). Estas

son las siguientes: Combinaciones de carga (ASD) SEI/ASCE 7-02

(L=L.+Lr)

(1) D+ F

(2) D+ F + L

(3) D + F + (W o 0.7E)

(4) D + T

(5) . [D + L + F + (W or 0.7E)] ( min=0.75)

(6) [ D + F +L +T] ( min=0.75)

(7) [ D + F + (W or 0.7E) + T] ( min=0.75)

(8) [ D + F+L + (W or 0.7E) + T] ( min=0.67)

Donde: D = Carga muerta

L = Carga viva

Lr = Sobrecarga Viva

W = Carga de viento

S = Carga de nieve

E = Carga de sismo, segn NTE E.030 Diseo sismo resistente


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R = Carga de lluvia o granizo

F = Carga muerta de Operacin

5.1. Carga Muerta (D):

Son las cargas verticales debido al peso propio de componentes estructurales y no

estructurales permanentes de la estructura, incluidos peso propio de vigas y columnas (el

Software SAP2000 considera por defecto el peso propio.)

5.2. Cargas de operacin (F):

Son las cargas muertas ms el peso propio de cualquier lquido o slido presente,

equipos durante su operacin normal. Las cargas de operacin tendrn los mismos

factores de carga que las cargas muertas.

5.3. Cargas vivas (sobrecarga) (L)

Son aquellas cargas producidas por el uso y ocupacin de la estructura. Se obtienen del

reglamento nacional de edificaciones.

Carga Sobre Techo: 100 kgf/m2

5.4. Cargas de Viento (W)

Cargas de viento es considerada para todo el edificio, elementos estructurales,

presentes en el sistema estructural analizado, el viento tiene una naturaleza dinmica,

para ello usamos lo referido en la norma E-020:

Velocidad de Diseo:

= . Donde: V = velocidad de diseo en la altura h en km/h Vh = Velocidad de diseo hasta 10m de altura en km/h h = altura sobre el terreno en metros

= / Carga exterior de Viento:


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= . () Donde: Ph = Presion o succion del viento a una altura h en kgf/m2 C = Altura de forma adimensional indicado en Tabla 4 V = Velocidad de diseo a la altura h, en km/h

Anlisis de viento de edificio:


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5.5. Cargas de Sismo (E)

Las cargas de Sismo se calcularn y aplicar de acuerdo con la norma E30

del RNE

SISMO DE EDIFICIO METALICO

30

15 30

30

35 30


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Para realizar el anlisis el anlisis por cargas de sismo se emplear un

anlisis dinmico, considerando que las masas se colocarn en su posicin y

se induce un espectro de aceleraciones para realizar una combinacin modal.

El espectro inducido ser de acuerdo a lo indicado en la NTE-E030 del RNE.

Clculo de parmetros ssmicos en ambas direcciones (X & Y):

5.6. Cargas de Operacin (F)

Son las cargas muertas ms el peso propio de cualquier lquido o slido

presente, equipos durante su operacin normal. Las cargas de operacin tendrn

los mismos factores de carga que las cargas muertas.

6. HIPTESIS DE DISEO: Para el modelado en el software Etabs tenemos la consideracin de presin esttica

de viento, consideracin el tipo (3) de combinacin de carga como predominante se

considera los efectos de carga viva, viento y se consideran los efectos ssmicos para

el anlisis de la estructura.


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7. CARGAS SOBRE LA ESTRUCTURA: 7.1. Reacciones en Apoyos debido a cargas de Servicio

7.2. Diagrama de Fuerzas Axiales debido a Envolvente


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7.3. Diagrama de Fuerzas Cortantes debido a Envolvente

7.4. Diagrama de Momentos debido a Envolvente


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8. VERIFICACIN DE ESTRUCTURA MODULO DE DORMITORIOS CASUARINAS Verificacin estructural mediante AISC LRFD93

Vista donde figuran los ratios para todos los elementos

8.1. Desplazamientos

9. DISEO Una vez verificado el anlisis ssmico se procedi a disear los elementos estructurales.

Para disear los elementos estructurales se realizaron las combinaciones de carga que

especifica la Norma Peruana NTE.E090.

Combinaciones de carga muerta y carga viva:

U = 1,2 CM + 1,6 CV

Donde CM es el valor de la carga muerta y CV es el valor de la carga viva. Combinaciones de carga viva, carga muerta y carga de sismo.

U = 1,2CM + 0,50CV + CS U = 0,9 CM + CS

Las combinaciones de carga que se han usado son las previstas en nuestro cdigo y se presentas el reporte proporcionado por el programa. Los factores de reduccin de resistencia usados son los siguientes:

Para flexin: = 0,90 Para cortante: = 0,85 Para flexo - compresin: = 0,70


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El diseo final de los elementos estructurales se detalla en los planos estructurales.

10. CONCLUSIONES

El diseo mecnico estructural del MODULO DE CAPILLA cumple con los

factores de seguridad estipulados y la deflexin permisible referida.

Los clculos se han realizado tomando en cuenta las cargas de diseo de la

NTE-E020.

Se ha diseado la estructura por el mtodo de elementos finitos llegando a

los espesores ptimos. Las dimensiones finales del diseo se muestran en el

Plano adjunto y anexos.


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11. Anexos

anexo 1: Verificacin de Columnas.

anexo 2: Verificacin de vigas.

anexo 2: Verificacin de Elementos de Refuerzo.

Tabla de Masas y Pesos de La Estructura

5.1. Carga Muerta (D):5.2. Cargas de operacin (F):5.3. Cargas vivas (sobrecarga) (L)5.4. Cargas de Viento (W)5.5. Cargas de Sismo (E)5.6. Cargas de Operacin (F)

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